ORACLE ARQUITETURA FÍSICA

ORACLE

ARQUITETURA FÍSICA

Prof. Marcos Alexandruk

[email protected]

www.unilivros.com.br

ARQUITETURA FÍSICA

„ INSTÂNCIA

„ BANCO DE DADOS

„ MEMÓRIA

„ ARQUIVOS

„ PROCESSOS

O servidor Oracle consiste em:

uma INSTÂNCIA e um BANCO DE DADOS

INSTÂNCIA

„ É a combinação dos processos de segundo plano (background) e das estruturas de

memória SGA (System Global Area).

„ Quando uma instância é iniciada, uma SGA é alocada e processos de background são

iniciados.

„ Informações sobre a instância podem ser obtidas na visão V$INSTANCE.

SELECT INSTANCE_NAME FROM V$INSTANCE;

MEMÓRIAS

PGA (Program Glogal Area)

„ Região privativa de cada sessão na qual são armazenados dados temporários

(exemplo: variáveis).

„ Cada conexão provoca a criação de uma

pequena área na PGA.

MEMÓRIAS

SGA (System Glogal Area)

„ Armazena informações que são compartilhadas pelos processos do banco de dados.

„ Consiste em diversas estruturas de memória:

… SHARED POOL

„ LIBRARY CACHE

„ DATA DICTIONARY CACHE

… DATA BUFFER CACHE

… REDO LOG BUFFER

„ Informações sobre a SGA podem ser obtidas na visão V$SGA.

SELECT * FROM V$SGA;

MEMÓRIAS

SGA (System Glogal Area)

„ SHARED POOL

… LIBRARY CACHE

„

Armazena instruções SQL mais executadas recentemente.

… DATA DICTIONARY CACHE

„

Armazena dados do DICIONÁRIO DE DADOS mais usados.

„ A ocupação da memória ocorre segundo um algoritmo LRU

(Least Recently Used): os mais acessados ficam mais tempo.

MEMÓRIAS

SGA (System Glogal Area)

„ DATA BUFFER CACHE

… Armazena em blocos (DATA BLOCK BUFFERS) os dados mais usados recentemente.

… Os dados são lidos e gravados nos DATA FILES.

… Cada bloco pode estar em quatro estados:

„

LIVRE: Não preenchido com dados provenientes de disco.

„

OCUPADO: Preenchido (conforme algoritmo LRU).

„

SUJO: Preenchido e alterado, deve ser gravado em disco.

„

ROLLBACK: Possui dados que poderão ser reaproveitados caso a transação que o alterou seja encerrada sem

gravação.

MEMÓRIAS

SGA (System Glogal Area)

„ REDO LOG BUFFER

… Controla as alterações efetuadas no banco de dados.

… Registra todas as transações ‘comitadas’.

… Trata-se de uma lista circular cujo conteúdo é gravado periodicamente nos REDO LOG FILES.

… As transações não ‘comitadas’ residem em áreas de

rollback (memória ou disco).

ARQUIVOS

Três conjuntos de arquivos armazenam os dados fisicamente e controlam as diversas funções do Oracle:

„ DATA FILES

„ CONTROL FILES

„ REDO LOG FILES

… Estes arquivos devem estar presentes, abertos e

disponíveis antes que quaisquer dados possam ser

acessados.

ARQUIVOS

„ DATA FILES

… Armazenam os dados: tabelas, índices e áreas temporárias e de rollback.

… Estão sempre ligados a um TABLESPACE.

… Informações sobre os DATAFILES podem ser obtidas nas visões V$DATAFILE (mais completa) e

V$DBFILE (apenas dois campos).

SELECT NAME FROM V$DBFILE;

ARQUIVOS

„ CONTROL FILES

… Armazenam a estrutura do banco de dados e seu sincronismo por meio do SCN (System Change Number).

… Quando ocorre um CHECKPOINT ou quando há

alterações na estrutura do banco de dados, o arquivo de controle é atualizado.

… Informações sobre os CONTROL FILES podem ser obtidas na visão V$CONTROLFILE.

SELECT NAME FROM V$CONTROLFILE;

ARQUIVOS

„ REDO LOG FILES

… Mantêm um histórico das transações efetuadas,

permitindo refazer as operações no caso de perda de dados.

… É exigido no mínimo dois destes arquivos que são gravados de forma cíclica: conforme o espaço de um se esgota, procede - se à gravação de outro.

… Informações sobre os REDO LOG FILES podem ser obtidas nas visões V$LOG e V$LOGFILE.

SELECT * FROM V$LOGFILE;

ARQUIVOS

„ REDO LOG FILES

… Se o banco de dados estiver em modo archiving, quando um REDO LOG FILE enche, antes de se passar para o próximo é realizada uma cópia dele:

ARCHIVED LOG FILES (.ARC).

… Em ambiente de produção, o banco de dados sempre

deve estar em archiving mode.

ARQUIVOS

„ O Oracle utiliza outros arquivos que não fazem parte do banco de dados:

… PARAMETER FILE: Definem os parâmetros que dimensionam algumas estruturas de memória na SGA (ver parâmetros).

… PASSWORD FILE: Autentica os usuários que têm permissão para inicializar ou desativar uma instância Oracle.

… ARCHIVED LOG FILE: São cópias off- line dos REDO LOG FILES que podem ser necessários para

recuperação depois de falhas de mídia.

PROCESSOS DE SEGUNDO PLANO

„ Finalidade principal: integrar as estruturas de memória aos arquivos em disco.

„ Cinco processos de background são fundamentais:

… DBW0 – Database Writer (DBW0 a DBW9)

… LGWR – Log Writer

… SMON – System Monitor

… PMON – Process Monitor

… CKPT – Checkpoint Process

„ Informações sobre os processos podem ser obtidas na visão V$BGPROCESS.

SELECT NAME FROM V$BGPROCESS;

PROCESSOS DE SEGUNDO PLANO

„ DBW0: Grava dados alterados do DATA BUFFER CACHE nos DATA FILES.

„ LGWR: Grava os dados registrados no REDO LOG BUFFER nos REDO LOG FILES.

„ SMON: Verifica a consistência no banco de dados e, se

necessário, inicia a recuperação do banco de dados quando ele é aberto.

„ PMON: Disponibiliza recursos se um processo falhar.

Exemplo: limpa os processos de usuário que falharam e libera recursos que o usuário estava usando.

„ CKPT: Atualiza as informações de status do banco de dados nos CONTROL FILES e nos DATA FILES, sempre que

alterações no DATA BUFFER CACHE ficam registradas no

banco de dados de forma permanente.

PROCESSOS DE SEGUNDO PLANO

„ O processo seguinte não é imprescindível, mas é recomendável:

… ARCH – Archiver

„ Copia o conteúdo dos REDO LOG FILES para os ARCHIVED LOG FILES localizados em HDs ou fitas.

„ Como a gravação nos REDO LOG FILES é cíclica, o

processo impede que algum registro de transação se

perca.

PARÂMETROS

O funcionamento de uma instância é determinado por PARÂMETROS que constam no arquivo INITsid.ORA.

Os mais importantes são:

„ DB_BLOCK_SIZE: Tamanho do bloco, menor unidade manípulável pelo Oracle.

„ DB_BLOCK_BUFFERS: Tamanho do DATA BUFFER CACHE.

„ SHARED_POOL_SIZE: Tamanho da SHARED POOL AREA.

„ LOG_BUFFER: Tamanho do REDO LOG BUFFER.

ABRIR O BANCO DE DADOS

Conectar-se no SQL*Plus:

connect system/manager as sysdba

Etapas:

SHUTDOWN

„

Fecha a Instância e o Banco STARTUP NOMOUNT

„

Instância aberta

„

Banco fechado

ALTER DATABASE MOUNT

„

Instância aberta

„

Banco parcialmente aberto ALTER DATABASE OPEN

„

Instância aberta

„

Banco aberto

SHUTDOWN: OPÇÕES

SHUTDOWN NORMAL

„

Espera os usuários fazerem logout antes de fechar a Instância e o Banco de Dados.

„

Não permite que novos usuários acessem o Banco de Dados.

„

Não força os usuários atuais a fazer logout.

„

Não requer nenhuma recuperação da Instância.

SHUTDOWN TRANSACTIONAL

„

Nenhum cliente poderá iniciar uma nova transação na Instância.

„

O cliente é desconectado quando termina a transação que está em andamento.

„

Um SHUTDOWN IMMEDIATE ocorre quando todas as transações terminam.

„

Não requer nenhuma recuperação da Instância.

SHUTDOWN IMMEDIATE

„

Não espera os usuários fazerem logout: termina as conexões imediatamente e retorna as transações não concluídas.

„

Não requer nenhuma recuperação da Instância.

SHUTDOWN ABORT

„

O Banco de Dados é fechado imediatamente.

„

Todos os usuários são imediatamente desconectados.

„

Nenhuma transação é retornada.

„

Requer recuperação da mídia quando o Banco de dados é aberto novamente.

TIPOS DE CONEXÃO

Há três tipos de conexões distintas:

„ O usuário estabelece logon no sistema operacional e inicia uma aplicação ou ferramenta que acesse o banco de dados neste sistema

„ O usuário inicia aplicação ou ferramenta em computador local e conecta - se através de uma rede a uma instancia de banco de dados. Esta é a configuração denominada Client/Server.

„ Conexão de três camadas: o computador do usuário se

comunica pela rede com uma aplicação ou servidor de

rede. Exemplo: O usuário executa um browser (Internet

Explorer, Opera, Firefox, etc.) para usar uma aplicação

que reside em um servidor (Windows/IIS, Linux/Apache,

etc.) que recupera dados de um banco de dados Oracle

com host Unix em execução.

EXERCÍCIOS

1. Informe o nome e o status da INSTÂNCIA.

2. Obtenha os seguintes parâmetros da SGA:

Fixed Size, Variable Size, Database Buffers, Redo Buffers

3. Verifique quais processos de segundo plano (background) estão disponíveis.

4. Informe os nomes dos DATA FILES do Banco de Dados.

5. Informe os nomes dos CONTROL FILES do Banco de Dados.

6. Informe os nomes dos REDO LOG FILES do Banco de Dados.

7. Feche a INSTÂNCIA e o BANCO DE DADOS.

8. Abra somente a INSTÂNCIA e mantenha o BANCO DE DADOS fechado.

9. Monte o BANCO DE DADOS (sem abri-lo).

10. Abra o BANCO DE DADOS.